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第五节 磁生电
【要点整理】
1、电磁感应： 电路的一部分导体在磁场中做 的运动时，导体中就会产生 ，这种现象叫做 。产生的电流叫 。
2、电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，没有感应电流，但是导体中却有 。
3、产生感应电流的条件： 。
4、感应电流的方向与磁场方向和导体运动方有关；改变其中的一个，电流方 ；若同时改变这两个方向，电流方向 。
5、在电磁感应中， 转变成了 。
6、感应电流的方向与导体 的方向、 有关。这三个方向可用右手定则来判定。右手四指与大拇指垂直并在同一平面内,手心对着N极(让磁感线垂直穿过手心),大拇指指向导体切割磁感线的运动方向,　则四指所指示的方向就是导体中感应电流的方向。
7、影响感应电流大小的因素是导线切割的 、 、 、切割导线的 。而与导线 无关。
8、交流发电机的工作原理：
①、呈闭合回路的矩形线圈在磁场中不断地转动时，线圈中就有方向不断改变的感应电流产生。
②、交流发电机就是根据电磁感应现象制成的。
③、矩形线圈、圆环、电刷、电流表组成了闭合电路。当线圈在磁场中转动时，切割磁感线，线圈中产生感应电流。
④、分析线圈运动到几个特殊位置时产生感应电流的情况：
当线圈平面和磁感线垂直时，两边的运动方向和磁感线平行，不切割磁感线，线圈上 感应电流。
当线圈平面和磁感线平行时，两边的运动方向和磁感线垂直，切割磁感线，线圈上 感应电流。（注意两次的切割方向，及电流方向的改变）
⑤、线圈在磁场转动一周，感应电流方向改变两次；线圈不断转动，则感应电流方向不断作周期性变化。这种周期性改变方向的电流就是 。
交流电跟我们从电池得到的电流有所不同，从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。
我国交流电的周期是0、02秒，频率为 赫兹，即发电机线圈转一周用 秒，即1秒内线圈转50周，每秒出现 个周期，方向改变 次。
发电机由 和 两部分组成。大型发电机一般采用 不动、 旋转的方法来发电。还用电磁体代替永磁体。
发电机和电动机的结构本质上是一样的。因此电动机也可以做发电机。 交流发电机发电时，线圈内是 ，对外供应也是 ；直流发电机发电时，线圈内是 ，对外部供电是 。

【例题讲解】
以下选项中的灵敏电流计A的指针会发生偏转的装置是（　　）
A．B．C．D．

解析：产生感应电流的条件：①闭合电路；②部分导体做切割磁感线运动；
A、图A中铜棒以箭头方向快速靠近线圈，导体不是在磁场中运动，不会产生感应电流，灵敏电流计A的指针不会发生偏转，故A不符合题意；
B、图B中磁体以箭头方向快速靠近线圈，导体在磁场中发生相对运动，线圈中会产生感应电流，灵敏电流计A的指针会发生偏转，故B符合题意；
C、图C中线圈和铜棒保持静止不动，既没有在磁场中，导体也没有运动，不会产生感应电流，灵敏电流计A的指针不会发生偏转，故C不符合题意；
D、图D中电磁铁的线圈在磁场中没有运动，不会产生感应电流，灵敏电流计A的指针不会发生偏转，故D不符合题意。
故选：B。

有人发明了一种“发电地板”，如图所示．发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成，行人或车辆通过时，挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动，使能发电．该发电地板的工作原理与下列哪个选项的实验原理相同（　　）

A.?B.?C.?D.?
解析：A、该图是奥斯特实验，即通电导体周围存在磁场；不合题意；B、该图是电磁感应原理，即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动，产生电流的现象；符合题意；
C、该图是电动机的原理图，即通电导体在磁场中受力运动；不合题意；
D、该图是探究电磁铁磁性强弱与匝数的关系；不合题意．
故选B。
3、探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件：如图所示，实验时，控制磁场方向相同，改变导体ab的运动方向.

（1）导体水平左右运动，如图甲所示，电流表指针_________，这是因为____________________。
（2）导体水平上下运动，如图乙所示，电流表指针_________，这是因为____________________。
（3）导体水平左右运动，如图丙所示，电流表指针_________，电路中有____________________。
（4）结合上面实验现象，可以得出感应电流产生的条件是：___________________________。
解析：产生感应电流的条件：电路闭合且一部分导体作切割磁感线运动。
答案：（1）不发生偏转　开关没有闭合　（2）不发生偏转　导体没有切割磁感线运动　（3）偏转　电流产生　（4）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流。
?
4、如图是一种充电鞋的结构示意图．当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈中产生电流，产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池．
（1）这种充电鞋的工作原理是（ ）　　　　　
A．电流的磁效应?????????????????????B．磁极间的相互作用
C．电磁感应????????????????????? ??D．通电线圈在磁场中受力转动
（2）人走动会给鞋充电，原理与发电机类似，其能量转化关系是（ ）　　　　　
A．电能转化为化学能???????????????? B．化学能转化为电能
C．机械能转化为电能???????????????? D．电能转化为机械能．

解析：（1）根据充电鞋的结构，当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈切割磁感线，使线圈中产生感应电流，产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池．
（2）人走动会给鞋充电，原理与发电机类似，其能量转化形式是将机械能转化为电能．
故答案为：（1）C；（2）C．

5、科学研究需要“大胆猜测、小心求证”。下面是对“感应电流的大小跟哪些因素有关?”所作的猜测与求证。
????猜测1：可能与导线切割磁感线的速度有关
????猜测2：可能与导线切割磁感线的方向有关
????猜测3：可能与切割磁感线的导线条数有关
??? (1)为了验证以上猜测，某同学先后用图甲和图乙的装置进行实验。你认为他的实验是为了验证上述哪个?猜测???? ??。
??? (2)要利用图甲的装置来验证猜测1，在进行对照实验时，其操作上的区别是?? ?。

解析：（1）甲、乙中发生改变的只有磁铁穿过螺线管的匝数，即切割磁感线 (?https:?/??/?www.baidu.com?/?s?wd=%E5%88%87%E5%89%B2%E7%A3%81%E6%84%9F%E7%BA%BF&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https:?/??/?zhidao.baidu.com?/?question?/?_blank?)的导线条数发生了改变，则它是为了验证猜想3而进行的实验；（2）要验证猜想1，需要改变导线切割磁感线 (?https:?/??/?www.baidu.com?/?s?wd=%E5%88%87%E5%89%B2%E7%A3%81%E6%84%9F%E7%BA%BF&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https:?/??/?zhidao.baidu.com?/?question?/?_blank?)的速度，即让磁铁不动，改变线圈的速度或让线圈不动改变磁铁的速度都可以。
答案：(1)猜测3；(2)磁铁或线圈的速度

【同步练习】
基础篇
1．无线充电是一种增加手机续航时间的方式，如图甲所示，其技术的原理是：电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电，如图乙所示。受电线圈处用到了下图中哪个实验的原理（　　）

A．B． C．D．
2．如图所示是一款带滚轮的书包，其内部没装电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光。以下四幅图能反映此现象原理的是（　　）

A．只有甲图 B．甲图和丙图 C．甲图和丁图 D．乙图和丁图
3．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动或线圈A向上移动时，电流计指针向右偏转，由此可以判断（　　）

A．线圈B向上运动，能引起电流计指针向右偏转
B．滑动变阻器滑动端P向右加速滑动，能引起电流计指针向左偏转
C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央
D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转方向
4．图中a表示垂直纸面的一根导体，它是闭合电路的一部分，它在磁场中如图所示的方向运动时，下列情况会产生感应电流的是（　　）

A．①和③ B．②和③ C．③和④ D．只有③
5．小杰将一个灵敏电流计和一个螺线管连接在一起，如图所示，实验时不小心手上拿的条形磁体刚好掉入螺线管的洞中，旁边同学发现磁体掉下过程中灵敏电流计的指针向右偏转了，待磁体最终静止后指针又回到中间位置。请你根据上面的实验现象判断下列说法错误的是（　　）

A．磁铁掉入螺线管时，灵敏电流计的指针向右偏转，这表明产生了感应电流
B．若把磁体拿出会观察到灵敏电流计的指针向左偏转
C．这套装置的工作原理与电动机相似
D．如果慢慢把磁体插入螺线管灵敏电流计指针偏转角度比前一次更小
6．如图所示，放在磁场中的矩形线圈abcd自图示位置（即线圈平面磁感线垂直位置）开始绕OO'转动，则下列说法中正确的是（　　）

A．线圈在转动过程中，时刻有感应电流产生
B．线圈在转动的前半周中，线圈中电流方向不变
C．线圈平面与磁感线方向平行时，线圈中无电流
D．线圈转动过程中，各边都不停地切割磁感线
7．如图所示，是王浩同学探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景（图中箭头表示导体的运动方向），下列说法中正确的是（　　）

A．比较图a和图c可知，感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关
B．由图d可以得出结论，感应电流的方向跟导体是否运动无关
C．比较图b和图c可知，感应电流的方向与导体运动方向无关
D．比较图a和图b可知，感应电流的方向与磁场方向有关
8．科学家经过长期研究，发现了电和磁有密切的联系，其中两项重要的科学探究如图甲、乙所示，下列关于这两项科学探究的说法正确的是（　　）

A．甲图实验探究磁场对通电导线的作用
B．乙图实验所揭示的原理可制成电动机
C．甲图中导体棒ab只要运动，电路中就会产生电流
D．乙图中若只将磁体的两极对调，导体棒ab的运动方向不改变
9．如图所示的是直流发电机的工作原理图，关于直流发电机下列说法中正确的是（　　）
A．直流发电机线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电
B．直流发电机线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电
C．它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的
D．图中的E、F称为换向器，它的作用是改变线圈中的电流方向
10．POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示）。在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。以下装置与POS刷卡机读出信息原理不同的是（　　）

A． 手摇式发电机 B． 动圈式话筒
C． 电动机 D． 手压式手电筒
提高篇
11．如图所示的A为电磁铁，B为铁芯，C为套在铁芯B上的绝缘磁环。现将A、B、C放置在天平的左盘上，当A中通有电流I时，C悬停在空中，天平保持平衡。当减少A中电流时，绝缘磁环C将向下运动。在绝缘磁环C下降到最低点的过程中（C与A还未碰撞），若不考虑摩擦及空气阻力，则下列描述正确的是（　　）

A．天平仍保持平衡
B．天平左盘先下降后上升
C．天平左盘先上升后下降
D．天平左盘一直下降至最低点
12．“卫星悬绳发电”是人类为寻找卫星的新型电力能源供应系统而进行的实验。假设在实验中，用飞机拖着一根很长的金属线（其下端悬挂一个金属球，以保证金属线总是呈竖直状态），在我国上空平行地面飞行，如果用该系统为卫星供电，则下列说法不正确的是（　　）
A．这是利用运动导线切割地磁场的磁感线产生感应电流的原理
B．如果飞机自西向东飞行，金属线上有感应电流产生
C．如果飞机自南向北飞行，金属线上有感应电流产生
D．如果飞机由西北方向飞向东南方向，金属线上有感应电流产生

13．在学校实验室开放时。同学们对手摇发电机非常感兴趣，他们想：发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢？于是他们开展了探究，如图是他们所用的发电机和实验记录表：
实验顺序 线圈转速 线圈转向 小灯泡亮度
1
2
3
（1）根据表格可知，他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与　 　有关。
（2）手摇发电机是利用　 　原理来发电的。在发电时将　 　能转化为电能。
（3）他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。下列方法属于“转换法”的是　 　（填序号）
①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱；
②为了研究电流的特点，把电流看成水流。
③为了研究电流和电阻的关系，使电压保持不变。
（4）手摇式发电机产生的感应电流是　 　（选填“交流电”或“直流电”）。

14．用图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。
（1）实验中，通过观察　 　来判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中　 　（选填“有”或“无”）感应电流。
（3）某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施：　 　。
（4）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做　 　磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。

15．如图所示，是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验装置。磁铁、铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路。
（1）闭合开关后，使铜棒ab不动，水平向右移动磁铁，电流表指针　 　（填“能”或“不能”）发生偏转。
（2）利用这一原理可制成　 　。这种现象是将　 　能转化为　 　能。
（3）将磁极上下对调，其他不变，观察指针摆动情况，这样操作是为了探究　 　。

16．如图所示为探究“磁生电”的实验装置。
（1）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导体在蹄形磁体中上下运动，电流计指针　 　偏转，断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针　 　偏转。（选填“会”或“不会”）
（2）若保持导体ab不动，要产生感应电流，正确的操作是　 　。
（3）该实验利用的原理是　 　，现实中可以用来制作　 　。
（4）若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”，可以将图中的电流计更换为　 　，通过实验发现，通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关，而且与　 　有关。

17．如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，导体 ab、开关、灵敏电流表用导线连接，组成电路。
（1）实验中，我们通过观察　 　来判断电路中是否有感应电流。
（2）小明实验时进行了如下操作：
A．闭合开关，只让导体 ab 在水平方向左右运动
B．闭合开关，只让导体 ab 在竖直方向上下运动
C．闭合开关，只让导体 ab 在垂直纸面方向前后运动
D．闭合开关，只让蹄形磁体在水平方向左右运动
E．闭合开关，只让导体 ab 在水平方向左右运动
上述操作中，你认为一定能产生感应电流的是　 　（填写字母）．由此总结出产生感应电流的条件是：　 　。电路的一部分导体在磁场中做　 　运动。
（3）如果想进一步探究感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关，则应闭合开关，保持其它条件不变，只改 变　 　，观察　 　得出结论。
（4）若将图中电流表换成直流电源，则该实验装置还可以来探究　 　。

18．在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中：

（1）小星设计的电路如图甲所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab，ab的两端分别跟开关，螺线管连接，螺线管旁放置一个小磁针，当ab中产生电流时，螺线管中有　 　通过，小磁针会发生偏转，他的这种设计思想是用到了　 　法。
（2）小星闭合开关后，不管导线ab在磁场中怎样运动，小磁针都不偏转，是没有产生电流，还是产生的电流太微弱？他换用了一个灵敏电流表代替螺线管和小磁针，如果灵敏电流表指针发生偏转，表明ab中产生电流，实验的情况如图乙所示。
A、观察并分析①②③现象可知：导体静止时，　 　产生感应电流；导体沿着磁感线方向运动时，　 　产生感应电流；导体切割磁感应线运动时，　 　产生感应电流。（均选填“能”或“不能”）
B、观察并分析③④现象可知：产生感应电流的条件之一是　 　。
（3）对比图甲和图乙两次实验后，小星认为：图甲中小磁针不发生偏转，不是没有产生电流，而是　 　。
19．小勇利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的
条件”，他将实验中观察到的现象记录在如表中。
次数 开关 磁场方向 导体AB的运动方向 电流表指针的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏移
2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏移
3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏移
4 闭合 上N下S 向上运动 不偏移
5 闭合 上S下N 向下运动 不偏移
6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏移
7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏移
（1）分析得出：　 　电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
（2）比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与　 　有关。
（3）比较实验　 　可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关。
（4）这个现象在生产和生活中的重要应用是　 　。
（5）针对这个实验，小勇进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度有关”的猜想，于是他设计了如下的实验方案：①保持磁场强弱不变，让导体AB以　 　（填“相同”或“不同”）的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小。
②如果电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度　 　（填“有关”或“无关”）。

20．某同学利用如图所示装置探究“感应电流产生的条件”：
（1）如图，a、b两接线柱间应接入　 　。
（2）下列各种操作中，能使闭合回路产生电流的是　 　（选填字母）
A．让导体在磁场中静止
B．保持导体静止，使蹄形磁体水平向左运动
C．让导体在磁场中作竖直向上或竖直向下的运动
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是　 　能转化为电能。
（4）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施：　 　。
（5）探究完上述实验后，该同学在a、b两接线柱间换成　 　就可以探究“磁场对电流的作用”的实验，接通电路后，导体向右运动，如要使其向左运动，可以　 　。
21．阅读短文，回答问题：
感温电饭锅
电饭锅是生活中常见的用电器，它是利用感温磁钢（软磁体）的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的，这样可以限制煮饭过程中的最高温度。感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化，其特性曲线如图甲所示。
磁钢限温器结构如图乙所示，它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成。感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑。感温磁钢与受热面固定在一起，受热面直接把热量传递给锅底。煮饭时用手按按钮开关，通过杠杆AOC使永磁体和感温磁钢吸合，在吸力作用下永磁体不会落下，金属触点闭合，电路接通，加热元件开始发热。当饭煮熟后，温度继续上升，当升高到某一温度时，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，加热元件停止发热，同时按钮开关跳起。

（1）与铜导线相比，制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是电阻较　 　，熔点较　 　。
（2）在磁钢限温器工作过程中，感温磁钢的磁性急剧减弱是在　 　；
A．刚刚按下按钮开关时 B．按钮开关跳起前瞬间
（3）感温磁钢与永磁体吸合时，利用了异名磁极相互　 　的磁力；永磁体刚落下时，感温磁钢的温度为　 　℃；永磁体下落过程中，感温磁钢对永磁体　 　（选填“有”或“没有”）磁力的作用。



















参考答案：
【要点整理】
1、闭合、切割磁感线；电流，电磁感应；感应电流。
2、感应电压。
3、电路闭合；一部分导体作切割磁感线运动。
4、改变；不变。
5、机械能；电能。
6、切割磁感线的方向、磁场的方向有关
7、速度大小、 永磁体的强度、切割导线的条数、有效长度；切割的速度方向。
8、电磁感应现象；矩形线圈、圆环、电刷、电流表；无；有；交流电。50赫兹，0.02；50；100次。
9、转子、定子、线圈、磁极、
10、交流电，交流电；交流电，直流电。

【同步训练】
1．C； 2．C； 3．B； 4．C； 5．C； 6．B； 7．D； 8．B； 9．A； 10．C；
11．C；12．C
13．线圈的转速和线圈的转向；电磁感应；机械；①；交流电；
14．电流表的指针是否偏转；有；将导体ab换成多匝线圈；切割；
15．能；发电机；机械；电；感应电流的方向与磁场方向的关系；
16．不会；不会；闭合开关、将蹄形磁铁左右移动；电磁感应；发电机；电源；磁场方向；
17．灵敏电流表示数；ADE；闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中才有感应电流产生；切割磁感线；导体运动的快慢；电流表指针的偏转程度；磁场对通电导体的作用；
18．电流；转换；不能；不能；能；闭合电路；产生的电流太微弱；
19．闭合；导体切割磁感线运动方向；2、6或3、7；发电机；；不同；有关；
20．小量程电流表（灵敏电流计）；B；机械；将导体换成多匝线圈或换磁性更强的磁铁等；电源；改变电流方向或对调磁极；
21．大；高；B；吸引；103；有；












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